全球首例
截癱患者重獲行走自由
“抬腿、邁步、站穩(wěn)了！”來自廣東的林先生曾以為自己“永遠站不起來”，就在今年年初他成為全球首例微創(chuàng)腦脊接口手術(shù)后重獲行走能力的完全截癱患者。
脊髓損傷被稱為“不治之癥”，我國現(xiàn)存患者374萬，每年新增約9萬人。林先生就是長期深陷脊髓損傷陰霾患者群體中的一員，兩年前，他不慎從近4米高的樓梯上跌落導致脊髓外傷后截癱。
傳統(tǒng)治療對下肢癱瘓束手無策，而復旦大學加福民團隊研發(fā)的腦脊接口系統(tǒng)突破技術(shù)瓶頸：將2個直徑1毫米左右的電極芯片植入運動腦區(qū)腦部、脊髓的手術(shù)，可以在4小時左右一次完成，通過在大腦與脊髓間搭建“神經(jīng)橋”，使脊髓損傷患者實現(xiàn)自主控制下肢行走。
1月8日，林先生成為微創(chuàng)腦脊接口臨床概念驗證的首例患者，團隊僅用時2小時通過一次性微創(chuàng)手術(shù)方式，就完成了在腦內(nèi)和脊髓硬膜外的關(guān)鍵調(diào)控部位精準置入電極。
術(shù)后12天，林先生正在聯(lián)合團隊指導下開展康復訓練。術(shù)后第1天林先生的右腿就出現(xiàn)了緩慢的屈曲，第3天實現(xiàn)自主腦控狀態(tài)下的雙下肢運動，第10天實現(xiàn)自主控制雙側(cè)下肢跨步行走，第49天
林先生已經(jīng)可以在懸吊下獨立使用助步器行走，他激動地說：“我終于再次體會到走路的感覺?！?/p>
1月至2月，加福民科研團隊已聯(lián)合復旦大學附屬中山醫(yī)院成功完成全球首批3例臨床概念驗證手術(shù)術(shù)后第一天，3位受試者都可以躺在床上自主抬左右腿。
對于脊髓損傷患者，遠端肢體受到的影響最為嚴重?；颊吣_背翹起說明其踝關(guān)節(jié)活動正常，印證了腦脊接口使患者的神經(jīng)通路得到重建。植入到運動腦區(qū)的電極芯片，設(shè)計了一套運算速度快、運算能力準確、算力需求低的輕量級AI算法模型，團隊花了將近3年時間，才在算法層面實現(xiàn)了對大腦運動意圖實時解碼的突破。
3月3日，全球首批第四例植入式腦脊接口臨床概念驗證手術(shù)，在復旦大學附屬華山醫(yī)院成功完成，截癱患者們的治療效果符合甚至超出了團隊的預期。
據(jù)新華網(wǎng)微信公眾號
破解難題
有了這層“防護服” 鈣鈦礦太陽能電池耐用了
鈣鈦礦太陽能電池因其高效、低成本、輕量化等特點，被視為未來光伏技術(shù)的重要方向。然而，這類電池存在一個關(guān)鍵問題——穩(wěn)定性較差，難以長期使用。
3月7日，華東理工大學的一項研究成功破解了這一難題，相關(guān)成果已發(fā)表在國際期刊《科學》。據(jù)悉，科研團隊成功找到延長鈣鈦礦太陽能電池壽命的關(guān)鍵方法，這項“命短”難題的破解，讓人類距離用上更便宜、更輕薄的太陽能板又近了一大步。
鈣鈦礦太陽能電池被稱作“未來之光”，它不僅能像傳統(tǒng)硅電池一樣發(fā)電，還能做成薄如紙張、可彎曲的形態(tài)，甚至能貼在衣服或窗戶上使用。但多年來，這種電池有個致命弱點：在陽光下用不了多久就會“衰老”，使用壽命遠達不到實際應用要求。
研究團隊揭開了這個“短命”謎團。研究發(fā)現(xiàn)，鈣鈦礦材料在陽光照射下會像氣球一樣反復膨脹收縮，時間一長就會“內(nèi)傷”破裂。這種材料遇光會膨脹超過1%，內(nèi)部晶體相互擠壓產(chǎn)生破壞力，就像反復折疊的紙最終會斷裂一樣。
科研人員想出了一個妙招——給材料穿“防彈衣”。他們用世界上最堅硬的材料之一石墨烯，加上特殊透明塑料，制成只有頭發(fā)絲萬分之一的超薄保護層。實驗證明，這層“防護服”能讓材料抗壓能力翻倍，把膨脹幅度從0.31%降到0.08%，就像給易碎品加了抗震包裝。
經(jīng)過嚴格測試，裝上這種保護層的太陽能電池創(chuàng)下新紀錄：在模擬日常使用的強光高溫環(huán)境下，持續(xù)工作3670小時（約153天）后，仍能保持97%的發(fā)電效率。這是目前同類電池中最長的穩(wěn)定工作時間，意味著實際應用成為可能。
這項突破不僅給出解決方案，更刷新了科學界認知。研究團隊透露，該技術(shù)已開始與企業(yè)合作試驗。一旦量產(chǎn)，將帶來革命性變化：建筑外墻的發(fā)電玻璃、可折疊的戶外充電毯甚至給手機充電的太陽膜都可能成為現(xiàn)實。據(jù)估算，鈣鈦礦電池生產(chǎn)成本僅為硅電池的1/3，發(fā)電效率還有提升空間。
隨著穩(wěn)定性瓶頸的突破，這項“實驗室里的未來科技”正加速走向千家萬戶，為全球綠色能源轉(zhuǎn)型提供“中國方案”。
據(jù)人民日報微信公眾號
太原理工大牽頭研發(fā)
全球首個極地規(guī)?；履茉聪到y(tǒng)啟用
南極秦嶺站是新時代我國建成的第一個常年科考站，目前開站已滿一年。記者3月1日從太原理工大學了解到，當天我國在秦嶺站建設(shè)的首個規(guī)模化新能源系統(tǒng)啟用，這是世界上第一個南極極端環(huán)境下的規(guī)?；鍧嵞茉聪到y(tǒng)，標志著我國在極地能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)綠色科考。太原理工大學是秦嶺站新能源系統(tǒng)項目的首席科學家單位。
2023年11月，南極秦嶺站“風—光—氫—儲—荷”新能源系統(tǒng)建設(shè)項目獲批，太原理工大學校長孫宏斌教授為項目首席科學家。2024年3月至7月，在中國極地研究中心的組織下，太原理工大學牽頭組織相關(guān)科研人員和中電18所、清華大學、中電豐業(yè)、國家電投、華能集團等單位聯(lián)合攻關(guān)，先后攻克低溫燃料電池冷啟動技術(shù)、燃料電池抗低溫冰凍技術(shù)、“制氫—儲氫—輸氫”控制系統(tǒng)、極端環(huán)境下微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)（EMS）等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計開發(fā)了適應南極環(huán)境的抗低溫抗強風“水滴形”風機。2024年9月，在太原和內(nèi)蒙古兩地分別開展“風—光—氫—儲—荷”新能源系統(tǒng)聯(lián)調(diào)聯(lián)試。2024年11月，整套新能源系統(tǒng)運往南極。據(jù)介紹，在該新能源系統(tǒng)中，光伏和風電總?cè)萘窟_到200kW，占整個秦嶺站總發(fā)電容量的60%，同時采用氫能作為長周期儲能，實現(xiàn)極晝極夜各180天的極端能量平衡。在無風無光的情況下，秦嶺站清潔能源系統(tǒng)可為站區(qū)提供約2.5小時，最大150kW負荷的供電，保障考察站科研設(shè)備和基本生活設(shè)施短期純綠色運行。
為了確保新能源系統(tǒng)能夠在南極惡劣環(huán)境下正常工作，在研發(fā)階段，太原理工大學還專門建設(shè)了模擬南極極端環(huán)境的實驗室，具備模擬南極極寒、強風、暴雪、極晝極夜、強地磁、強紫外線、低壓低氧等近10種相互耦合極端環(huán)境的能力，有效解決了研究難、測試難和運維難等難題。
據(jù)山西日報
全球首個
我國科學家成功繪制海洋最深生態(tài)系統(tǒng)圖景
深淵，是指水深超過6000米的深海區(qū)域，壓力高達上千個大氣壓，一度被認為是“生命荒漠”。借助我國“奮斗者”號載人潛水器及全國產(chǎn)化科研體系，我國科學家成功繪制出全球首個海洋最深生態(tài)系統(tǒng)圖景。
3月7日，這一研究成果在國際頂級期刊《細胞》上發(fā)表，標志著我國深海微生物研究走在了世界前列。
我國科研團隊歷時3年，通過對馬里亞納海溝采樣獲取的1600多份微生物的樣品以及11種不同的深海魚類等進行分析，首次獲取了全球首個深淵生態(tài)系統(tǒng)全景圖。
上海交通大學科研團隊成員王景說：“我們在馬里亞納海溝里面鑒定出了7564種微生物物種，通過與公共數(shù)據(jù)庫以及其他的已知環(huán)境當中的微生物物種進行比對，我們發(fā)現(xiàn)其中89.4%的物種是全新的。也意味著在這樣的深淵以及其他深海環(huán)境里面，可能有大量的未來可以利用的資源。”
這份深淵生態(tài)系統(tǒng)全景圖也成功揭示了深淵繁榮的生態(tài)密碼，研究人員發(fā)現(xiàn)，深淵微生物和魚類之間存在獨特的“共適應”機制。這些生物采用相似的抗氧化策略應對極端壓力，這種策略不僅能緩解細胞損傷，還可能為人類抗衰老等研究提供新思路。
王景說：“抗氧化對于我們并不陌生，比如說有些化妝品的機制就是抗氧化，還包括維生素C最重要的功效也是抗氧化，是緩解細胞損傷、延緩衰老的一個重要的手段?！?/p>
此次研究不僅拓展了人類對生命極限的認知，更具有重要的應用價值?？蒲腥藛T發(fā)現(xiàn)，深淵微生物可能蘊藏新型抗生素、環(huán)保酶等生物活性物質(zhì)，將為醫(yī)藥、能源開發(fā)提供新資源。
據(jù)悉，我國科研團隊已建立全球首個深淵微生物大數(shù)據(jù)庫，并通過《馬里亞納共識》向國際社會開放共享數(shù)據(jù)，推動全球共同探索深海奧秘。
據(jù)央視一套微信公眾號
（責任編輯：梁艷）
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